Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Система инжекции электронов в малогабаритный бетатрон Зеорыгин, Валерий Павлович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Зеорыгин, Валерий Павлович. Система инжекции электронов в малогабаритный бетатрон : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 01.04.20.- Томск, 1996.- 19 с.: ил.

Введение к работе

АКТУАЛЬНОСТЬ. Малогабаритные бетатрони (МБ) на энергию (3-8) МЭВ

нашли применение во многих сферах деятельности человека и выпускаются малыми сериями для использования как внутри страны, так и за рубежом.

Наиболее широко МБ применяются для нермрушмощего контроля качества иатгриалов и изделий в условиях заводских цехов и строительных площадок, в передвижных радиационных лабораториях ках источники коротковолнового излучения. В медицине выцед^ипмП пучок электронов МБ применяется для лучевой терапии кожных заболеваний и интероперационного облучения. Особенность применения бетатрона в нестационарных условиях предъявляет к ним специальные требования : высокий коэффициент компактности; повышенный коэффициент функциональной загруженности узлов и элементов установки; - высокий коэффициент надежности всех узлов ускорителя.

Многолетняя эксплуатация МБ выявила их высокую надежность, относительную простоту конструкции и эксплуатации и то, что расширение области применения ограничивается сравнительно низкой интенсивностью излучения.

В ТПУ 'проводятся работы по увеличению интенсивности излучения установок с обычной (классической) конфигурацией управляющего поля за счет увеличения начальной энергии инжектированных электронов, увеличения объема области действия фокусирующих сил (ОДФС), улучшения механизма захвата.

Наряду с этими работами разрабатываются МБ с новой конфигурацией управляющего поля: - в бетатронах типа МИБ-4 управляющее поле выполнено с пространственной вариацией; - в цилиндрическом бетатроне (ЦБ) управляющее поле имеет пробочную конфигурацию.

Новая конфигурация управляющего поля (управляющее поле бетатронов типа МИБ-4) потребовала дополнительного исследования инжекшш с целью уточнения оптимальных параметров таких как: энергетический спектр захватываемых электронов, форма импульса тока инжектируемого пучка.

Пробочная конфигурация управляющего поля имеет качественное отличие от управляющего поля классического бетатрона, что н побудило исследовать эффективность тангенциальной инжекции из приполюсной области ускоряющего зазора в нарастающем поле ЦБ.

Данный эксперимент обусловил необходимость разработки более сложной (новой) системы формирования импульсов инжехции с нарастающим по заданному закону напряжением на фронте и вершине (формирование импульса заданной формы).

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка систем формирования импульсов тока и напряжения, повышающих эффективность инжекции в квазипостоянном и нарастающем полях обычной и пробочной конфигурации малогабаритного бетатрона.

  1. Исследована и реализована возможность формирования запирающего напряжения на управляющем электроде (УЭ) емкостной целью управления- УЭ-катод, УЭ-анод, во Ьремя действия импульса напряжения инжекции.

  2. Предложен и исследован способ формирования импульса напряжения инжекции с изменяющимся по заданному закону напряжением на фронте и вершине импульса для осуществления эффективной инжекции в нарастающем поле малогабаритного бетатрона.

  3. Предложен метод расчета генератора импульсов с изменяющимся по заданному закону напряжением на вершине, основанный на представлении функции необходимого напряжения рядом Тейлора.

  4. Исследовал механизм захвата электронов в ускорение в цилиндрическом бетатроне при тангенциальной инжекции в области магнитной пробки.

  1. По результатам исследования создана компактная (за счет использования конструктивных емкостей инжектора) система формирования импульса тока инжекции, повышающая не менее чем на 40% величину захватываемого в ускорение заряда в бетатроне типа МИБ-4.

  2. Предложена и создана система формирования импульса напряжения заданной формы для исследования захвата тангециального инжектированных из области магнитной пробки электронов в нарастающем поле пробочной конфигурации цилиндрического бетатрона. Использование данной схемы позволяет получить оптимальный ускоренный заряд при более низком(примерно на порядок ниже чем при микросехундной инжекции Тин < 3*10"6 с ) первеансе инжектируемого пучка.

3. Полученные при исследовании в цилиндрическом бетатроне зависимости эффективности инжекции от параметров инжекции, инжекторного устройства и управляющего поля позволяют целенаправленно влиять на процесс захвата электронов в ускорение.

АПРОБАЦИЯ. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всесоюзных совещаниях по применению ускорителей заряженных частиц в народном хозяйстве / Ленинград 1932, 1985г. /, на седьмом региональном научно-техническом семинаре - Шосферные взаимодействия и ядерная безопасность / Томск 1994г. /, на научных семинарах НИИ ИН при ТПИ, экспонаты демонстрировались на ВДНХ СССР - 1984, 1987, республиканских и региональных выставках, разработанное устройство в составе бетатронной установки МИБ-4 экспортируется за рубеж.

По материалам диссертации опубликовано и направлено в печать шесть статей, получено три авторских свидетельства.

ОБЪЕМ. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и содержит 110 страниц машинописного текста, 73 рисунка и 14 таблиц. Перечень цитируемой литературы включает 107 наименований.

1. Использование конструктивных емкостей (управляющий электрод-катод и -

анод) и динамического параметра напряжения инжекции ( dUan / ill ) для

формирования напряжения управления позволяет создать компактную систему

формирования импульса тока инжекции с заданной высокостабильной формой.

2. Разработан и программно реализован метод числового моделирования формы

импульса тока инжекции, учитывающий нелинейность нагрузки (инжектора), позволяющий определить основные параметры системы формирования.

  1. Трансформирование импульса без существенных искажений обеспечивается использованием режима предварительной подготовки импульсного трансформатора и схем коррекции отклонения оператора преобразования.

  2. Эффективный захват части инжектируемого пучка с низким первеансом происходит при длительной инжекции з результате взаимодействия электронов пучка с его поперечным электрическим полем и возрастания фокусирующей силы магнитной пробки.

б 5. Разработанный аналитический метод, основанный на расчете взаимодействия электронов пучка с его электрическим полем, учитывающий параметры управляющего пробочного поля, позволяет оценить эффективность инжекции в цилиндрическом бетатроне.